一种可实现工件翻转的机械手的制作方法

本发明属于智能化装配技术领域，具体涉及一种可实现工件翻转的机械手。

背景技术：

目前市场上的模组机械手一般通过吸盘或者电磁铁对产品进行吸取然后转移，功能单一。

在对电梯门挂板的装配过程中，由于挂板本体的一面安装滚轮和挂轮，而另一面安装滑轮，对一面安装完成后需要将挂板本体从工装上取走然后翻转180°后重新放在工装上，继续对另一面进行装配。现有的机械手模组很难实现精确的对工件翻转180°的动作。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中存在的机械手功能单一，不能精确翻转工件的缺陷，提供一种可实现工件翻转的机械手。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种可实现工件翻转的机械手，其特征在于：包括二级伸缩气缸、设置在所述二级伸缩气缸输出端的电磁铁吸盘、翻转固定安装板、安装在所述翻转固定安装板上的双向输出气缸、分别安装的所述双向输出气缸输出轴上且相对设置的左夹头模块和右夹头模块，所述左夹头模块包括安装在所述双向输出气缸输出轴上的左固定座、安装在所述左固定座上的旋转步进电机以及安装在所述旋转步进电机输出轴上的主动夹板；所述右夹头模块包括安装在所述双向输出气缸输出轴上的右固定座、通过轴承连接在所述右固定座上的从动转轴以及安装在所述从动转轴上的从动夹板。

进一步地，所述翻转固定安装板上还固定安装有开口夹滑轨固定板，所述开口夹滑轨固定板上固定安装有开口夹滑轨，所述左固定座和所述右固定座均通过固定在其上的一个开口夹滑块沿所述开口夹滑轨移动；所述开口夹滑轨的延伸方向与所述双向输出气缸的输出轴的中心轴线平行。

进一步地，所述右固定座内的从动转轴外周面的两侧相对设置有一对弹簧柱塞。

进一步地，所述主动夹板和所述从动夹板上均具有长条形的夹工件凹槽。

进一步地，所述左固定座和所述右固定座上均安装有接近开关，所述主动夹板和所述从动夹板上均安装有感应片，当所述感应片伸入到所述接近开关内，所述主动夹板和所述从动夹板到位可开始夹取工件。

进一步地，所述电磁铁吸盘包括吸头安装板和安装在所述吸头安装板上的多个吸头组件，所述吸头组件包括：贯穿所述吸头安装板安装的电磁铁连接杆、固定在所述电磁铁连接杆上端的衬套、安装在所述电磁铁连接杆下端的电磁铁以及套设在所述电磁铁连接杆上的弹簧；所述弹簧设置在所述电磁铁和所述吸头安装板之间。

进一步地，所述电磁铁吸盘包括吸头安装板和安装在所述吸头安装板上的多个吸头组件，所述吸头组件包括：贯穿所述吸头安装板安装的导柱、固定在所述导柱上端的抱环、固定安装在所述导柱下端的电磁铁、安装在所述吸头安装板下侧面上的导套以及套设在所述导柱上的弹簧；所述导柱穿过所述导套，所述弹簧设置在所述导套和所述电磁铁之间。

进一步地，所述吸头安装板上还安装有检测所述电磁铁吸盘是否成功吸取工件的光电传感器。

进一步地，还包括x向电缸驱动模组、y向电缸驱动模组和z向电缸驱动模组，所述二级伸缩气缸设置在所述z向电缸驱动模组的输出端。

更进一步地，还包括安装支架，所述x向电缸驱动模组、y向电缸驱动模组和z向电缸驱动模组均安装在所述安装支架上，所述安装支架通过线体连接件与生产主线体连接。

本发明的一种可实现工件翻转的机械手的有益效果是：

1、二级伸缩气缸伸长至第二伸长位后通过电磁铁吸盘吸取工装上的工件，然后二级伸缩气缸缩回至第一伸长位，双向输出气缸驱动左夹头模块和所述右夹头模块将工件夹紧，接着电磁铁吸盘断电松开工件，二级伸缩气缸缩回至初始状态，最后旋转步进电机驱动左夹头模块带动工件旋转180°后，二级伸缩气缸带动电磁铁吸盘重新吸取工件放回至工装上，完成对工件的自动化翻转。采用二级伸缩气缸，使工件在翻转的过程中，电磁铁吸盘能够对其进行避让。采用旋转步进电机能够使工件准确旋转180°完成翻面。

2、本发明的机械手既能够实现对工件的抓取，又能够实现对工件的翻转和翻面，能够满足在同一工装上完成工件的双面装配，简化了工件装配工序，提高了装配效率。

3、具有弹性的电磁铁吸头组件能够适应不平整的被吸附面，使每个电磁铁都能和被吸附面紧密贴合，减少吸附过程中掉落的风险。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例1整体结构图；

图2是本发明实施例1部分结构图；

图3是本发明实施例1吸头组件结构图；

图4是本发明实施例1从动夹板结构图；

图5是本发明实施例2吸头组件结构图。

图中:1、二级伸缩气缸，2、电磁铁吸盘，21、吸头安装板，22、吸头组件，221、导柱，222、抱环，223、电磁铁，224、导套，225、弹簧，226、电磁铁连接杆，227、衬套，3、翻转固定安装板，4、双向输出气缸，5、左夹头模块，51、左固定座，52、旋转步进电机，53、主动夹板，6、右夹头模块，61、右固定座，62、从动转轴，63、从动夹板，7、开口夹滑轨固定板，8、开口夹滑轨，9、开口夹滑块，10、弹簧柱塞，11、夹工件凹槽，12、接近开关，13、感应片，14、光电传感器，15、x向电缸驱动模组，16、y向电缸驱动模组，17、z向电缸驱动模组，18、安装支架，19、线体连接件。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

如图1-图4所示的本发明的一种可实现工件翻转的机械手的具体实施例1，包括安装支架18，安装支架18上安装有x向电缸驱动模组15、y向电缸驱动模组16和z向电缸驱动模组17，安装支架18通过线体连接件19与生产主线体连接。

本实施例的可实现工件翻转的机械手还包括设置在z向电缸驱动模组17的输出端的二级伸缩气缸1、设置在二级伸缩气缸1输出端的电磁铁吸盘2、翻转固定安装板3、安装在翻转固定安装板3上的双向输出气缸4、分别安装的双向输出气缸4输出轴上且相对设置的左夹头模块5和右夹头模块6，左夹头模块5包括安装在双向输出气缸4输出轴上的左固定座51、安装在左固定座51上的旋转步进电机52以及安装在旋转步进电机52输出轴上的主动夹板53；右夹头模块6包括安装在双向输出气缸4输出轴上的右固定座61、通过轴承连接在右固定座61上的从动转轴62以及安装在从动转轴62上的从动夹板63。

本实施例中，翻转固定安装板3上还固定安装有开口夹滑轨固定板7，开口夹滑轨固定板7上固定安装有开口夹滑轨8，左固定座51和右固定座61均通过固定在其上的一个开口夹滑块9沿开口夹滑轨8移动；开口夹滑轨8的延伸方向与双向输出气缸4的输出轴的中心轴线平行。

双向输出气缸4的行程的大小决定能够翻转的工件的尺寸大小，可根据实际需要定制双向输出气缸4。

参见图4，由于从动夹板63没有动力源，为防止其在没有夹取工件时“乱转”，右固定座61内的从动转轴62外周面的两侧相对设置有一对弹簧柱塞10。从动转轴62上具有球形定位凹槽，弹簧柱塞10的定位珠顶在从动转轴62的球形定位凹槽内时，从动夹板63保持平行状态不动。

主动夹板53和从动夹板63上均具有长条形的夹工件凹槽11。由于电梯门挂板的挂板本体为长方形板装结构，长条形的夹工件凹槽11使挂板本体嵌入到其内部，保证翻转过程中工件不容易脱落。

左固定座51和右固定座61上均安装有接近开关12，主动夹板53和从动夹板63上均安装有感应片13，当感应片13伸入到接近开关12内，主动夹板53和从动夹板63到位可开始夹取工件。当接近开关12感知主动夹板53在预定位置，而从动夹板63不在预定位置时，说明设备异常，则设备报警。

参见图3，所述电磁铁吸盘2包括吸头安装板21和安装在所述吸头安装板21上的多个吸头组件22，所述吸头组件22包括：贯穿所述吸头安装板21安装的电磁铁连接杆226、固定在所述电磁铁连接杆上端的衬套227、安装在所述电磁铁连接杆下端的电磁铁223以及套设在所述电磁铁连接杆226上的弹簧223；所述弹簧223设置在所述电磁铁223和所述吸头安装板21之间。具有弹性的电磁铁223吸头组件22能够适应不平整的被吸附面，使每个电磁铁223都能和被吸附面紧密贴合，减少吸附过程中掉落的风险。

吸头安装板21上还安装有检测电磁铁吸盘2是否成功吸取工件的光电传感器14。

实施例2

与实施例1不同之处在于吸头组件22的结构不同。

吸头组件22包括：贯穿吸头安装板21安装的导柱221、固定在导柱221上端的抱环222、固定安装在导柱221下端的电磁铁223、安装在吸头安装板21下侧面上的导套224以及套设在导柱221上的弹簧225；导柱221穿过导套224，弹簧225设置在导套224和电磁铁223之间。

本发明实施例的一种可实现工件翻转的机械手的工作过程为：

s1、x向电缸驱动模组15、y向电缸驱动模组16和z向电缸驱动模组17动作，二级伸缩气缸1伸长至第二伸长位将电磁铁吸盘2运行至指定位置；

s2、z向电缸驱动模组17下行，带动电磁铁吸盘2吸取工件；

s3、z向电缸驱动模组17带动工件上行，工件留出下翻转空间，且二级伸缩气缸1缩回至第一伸缩位；

s4、双向输出气缸4收缩通过左夹头模块5和右夹头模块6将工件夹紧；

s5、电磁铁吸盘2松开工件，二级伸缩气缸1缩回至初始位，并带动电磁铁吸盘2上行，给工件留出上翻转空间；

s6、旋转步进电机52驱动主动夹板53旋转，并带动工件翻转180°；

s7、二级伸缩气缸1伸出至第一伸长位，电磁铁吸盘2吸取工件；

s8、双向输出气缸4动作，主动夹板53和从动夹板63将工件松开；

s9、二级伸缩气缸1伸出至第二伸长位，电磁铁吸盘2将翻转180°后的工件放至工装上的指定位置。

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。